استكشاف الأنواع المختلفة من وحدات التحكم في الطيران في صناعة الطائرات بدون طيار
ملخص
في مجال الطائرات بدون طيار، وحدة تحكم الطيران وحدة التحكم في الطيران (FC) هي نظام التحكم الأساسي المسؤول عن استقرار الطيران، ومعالجة بيانات المستشعرات، وتنفيذ أوامر الطيران. تتوفر وحدات تحكم الطيران بأنواع مختلفة، تُصنف أساسًا بناءً على متطلبات التطبيق وخصائص الأداء. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة لوحدات تحكم الطيران:
1. وحدات تحكم طيران مخصصة للمستهلكين
- سمات:مناسبة للطائرات بدون طيار الاستهلاكية، مثل طائرات الكاميرا والطائرات بدون طيار الترفيهية.
- أمثلة:دي جي اي نازا، بيكهوك، بيتا فلايت، إلخ.
- الوظيفة:يتكامل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تحديد المواقع، والتحكم في الوضعية، والعودة التلقائية إلى نقطة البداية، وميزات أخرى. صُممت هذه الوحدات خصيصًا للمستخدمين غير المحترفين، وتتميز بسهولة استخدامها، وغالبًا ما تكون مستقرة، وتأتي مع برامج ثابتة مدمجة، مما يجعلها مثالية للمبتدئين والهواة.
2. وحدات تحكم طيران صناعية
- سمات:تستخدم في الطائرات بدون طيار الصناعية، مثل تلك المستخدمة في فحص خطوط الطاقة، ورسم الخرائط، والتطبيقات الزراعية.
- أمثلة:دي جي اي A3، بي اكس 4، أردو بايلوت، إلخ.
- الوظيفةيوفر استقرارًا وموثوقية أعلى، ويدعم أجهزة استشعار متعددة، وقادرًا على التشغيل المستمر. يتيح عادةً تطويرًا مخصصًا لتلبية احتياجات صناعية محددة، مثل تخطيط المهام والطيران الذاتي.
3. أجهزة التحكم في الطيران السباق
- سمات:مصممة لسباقات الطائرات بدون طيار، مع إعطاء الأولوية للاستجابة عالية السرعة والتحكم الدقيق.
- أمثلة:Betaflight، Raceflight، KISS FC، إلخ.
- الوظيفة:تركز على الاستجابة السريعة والتعامل الدقيق، وغالبًا ما تُلغي ميزات مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتقليل زمن الوصول. مثالية للسباقات والطيران الاستعراضي، وتدعم الوضع اليدوي للمناورات المعقدة.
4. أجهزة التحكم في الطيران للتصوير الفوتوغرافي الاحترافي
- سمات:يستخدم بشكل أساسي في صناعة الأفلام للطائرات بدون طيار التي تركز على الاستقرار وجودة الصورة.
- أمثلة: DJI A3، DJI Lightbridge، Gremsy، إلخ.
- الوظيفةيدمج أنظمة تحكم عالية الدقة في الوضع ونقل الصور، وهو متوافق مع مختلف أجهزة جيمبال لتصوير جوي سلس وواضح. يدعم عادةً أوضاع تصوير آلية متنوعة، مثل المدار، والمتابعة، والتحليق.
5. وحدات تحكم طيران من الدرجة البحثية
- سمات:تستخدم بشكل أساسي في الأبحاث الأكاديمية وتطوير تكنولوجيا الطائرات بدون طيار، وتوفر المرونة وإمكانية التوسع.
- أمثلة:PX4، ArduPilot، وحدات تحكم الطيران المتوافقة مع ROS (نظام تشغيل الروبوت).
- الوظيفة:يدعم العديد من البروتوكولات مفتوحة المصدر ولغات البرمجة، وهو مناسب للبحث في خوارزميات الطائرات بدون طيار، واختبار المحاكاة، والطيران المستقل بالذكاء الاصطناعي، والمزيد.
6. وحدات التحكم في الطيران ذات الأجنحة الثابتة
- سمات:مصمم خصيصًا للطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الثابتة، وهو يختلف عن وحدات التحكم في الطيران متعددة الدوارات.
- أمثلة:طائرة ArduPilot، وطائرة iNav، وطائرة PX4، وما إلى ذلك.
- الوظيفةيوفر ميزات تحكم مصممة خصيصًا لرحلات الطائرات ذات الأجنحة الثابتة، بما في ذلك وظائف الإقلاع التلقائي، والطيران، والعودة إلى القاعدة. مثالي للمهام طويلة الأمد، مثل الاستشعار عن بُعد ودوريات الحدود.
7. وحدات التحكم في الطيران VTOL (الإقلاع والهبوط العمودي)
- سمات:بالنسبة للطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الثابتة VTOL، يتم الجمع بين ميزات وحدات التحكم متعددة الدوارات والأجنحة الثابتة.
- أمثلة: ArduPilot VTOL، PX4 VTOL، إلخ.
- الوظيفة:يدعم التبديل بين وضع الإقلاع والهبوط العمودي ووضع الأجنحة الثابتة، ويجمع بين مرونة الدوارات المتعددة مع نطاق الأجنحة الثابتة، وهو مناسب للمهام طويلة المدى في التضاريس المعقدة.
8. وحدات تحكم طيران من الدرجة الملاحية
- سمات:تستخدم بشكل أساسي في الطائرات بدون طيار العسكرية أو المتخصصة ذات وظائف الملاحة عالية الدقة.
- أمثلة:عادةً ما تكون عبارة عن وحدات تحكم طيران عسكرية أو متخصصة مصممة خصيصًا، مثل أنظمة شركة نورثروب جرومان.
- الوظيفة:يدمج نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عالي الدقة، ونظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS)، والرادار، أو أنظمة الملاحة بالليزر. يُستخدم للطيران والملاحة ذاتية التشغيل في بيئات معقدة، وخاصةً لمهام الدفاع والإنقاذ في حالات الطوارئ والبحث.
9. وحدات التحكم في الطيران الهجينة
- سمات:يجمع بين أوضاع التحكم المختلفة، والتي يمكن تطبيقها على الطائرات بدون طيار متعددة الدوارات، والطائرات ذات الأجنحة الثابتة، وطائرات الإقلاع والهبوط العمودي.
- أمثلة:ArduPilot Hybrid، PX4 Hybrid، إلخ.
- الوظيفة:يدعم التبديل بين الأوضاع المتعددة، مما يسمح بتعديل وضع التحكم وفقًا لمتطلبات المهمة، مما يوفر المرونة لحالات الاستخدام المتنوعة.
10. وحدات تحكم طيران مخصصة/معيارية
- سمات:يسمح للمستخدمين باختيار أو تخصيص وظائف محددة وفقًا لاحتياجاتهم.
- أمثلة:أجهزة التحكم في الطيران تعتمد على FPGA أو رقائق قابلة للبرمجة أخرى.
- الوظيفة:مناسب للمستخدمين الذين لديهم متطلبات متخصصة، مثل التطبيقات التي تتطلب أمانًا عاليًا أو توافقًا مع مهام محددة.
كل نوع من وحدات التحكم في الطيران مناسب لتطبيقات مختلفة. يعتمد اختيار النوع المناسب على متطلبات المهمة، ونوع الطائرة بدون طيار، والميزانية.
يشتري وحدة تحكم الطيران